Proposta pela primeira vez na década de 1970, a computação quântica depende da física quântica, tirando proveito de certas propriedades da física quântica de átomos ou núcleos que lhes permitem trabalhar juntos como bits quânticos, ou qubits, para ser o processador e a memória do computador. Ao interagir uns com os outros enquanto estão isolados do ambiente externo, os qubits podem realizar certos cálculos exponencialmente mais rápido do que os computadores convencionais.
Qubits explicado
Qubits não dependem da natureza binária tradicional da computação. Enquanto os computadores tradicionais codificam as informações em bits usando números binários, 0 ou 1, e só podem fazer cálculos em um conjunto de números de uma vez, os computadores quânticos codificam as informações como uma série de estados quânticos, como direções de spin dos elétrons ou polarização as orientações de um fóton que podem representar 1 ou 0, podem representar uma combinação dos dois ou podem representar um número que expressa que o estado do qubit está em algum lugar entre 1 e 0, ou uma superposição de muitos números diferentes ao mesmo tempo.
Um computador quântico pode fazer um cálculo clássico reversível arbitrário em todos os números simultaneamente, o que um sistema binário não pode fazer, e também tem alguma capacidade de produzir interferência entre vários números diferentes. Fazendo um cálculo em muitos números diferentes ao mesmo tempo e, em seguida, interferindo nos resultados para obter uma única resposta, um computador quântico tem o potencial de ser muito mais poderoso do que um computador clássico do mesmo tamanho. Ao usar apenas uma única unidade de processamento, um computador quântico pode naturalmente realizar inúmeras operações em paralelo.
A computação quântica não é adequada para tarefas como processamento de texto e e-mail, mas é ideal para tarefas como criptografia, modelagem e indexação de bancos de dados muito grandes.